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復(fù)航工程對河道防洪及水資源配置的影響

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復(fù)航工程對河道防洪及水資源配置的影響

一、沙潁河航運開發(fā)現(xiàn)狀

沙潁河是淮河最大支流,2004年8月,河南省沙潁河周口市境內(nèi)復(fù)航工程開始實施,2005年12月,周口至豫皖界河段復(fù)航。2011年,安徽省境內(nèi)開工建設(shè)潁上船閘、耿樓船閘、阜陽船閘,2012年底,周口以下至入淮河口航道貫通。2013年12月,漯河至周口段復(fù)航工程開工建設(shè),在建有葫蘆灣、大路李2座樞紐工程和航道工程。漯河至平頂山復(fù)航工程于2015年底開工建設(shè),規(guī)劃建設(shè)西陳樞紐工程、馬灣船閘、漯河船閘和航道工程。

二、沙潁河復(fù)航工程社會、經(jīng)濟、環(huán)境效益顯著

1.緩解河南腹地運輸壓力

沙潁河地處河南腹地,是通往華東沿海的重要水路通道,區(qū)位優(yōu)勢十分明顯。沙潁河流域資源豐富,是我國重要的煤炭、化工、建材和商品糧生產(chǎn)基地,沙潁河常年通航后,能有效緩解公路、鐵路的運輸壓力,搭建起腹地內(nèi)運量大、成本低的水路交通運輸平臺,為經(jīng)濟發(fā)展增添一條運輸“大動脈”。

2.經(jīng)濟效益顯著

水運運價低、運量大,經(jīng)計算比較,每噸貨物從平頂山由水路經(jīng)沙潁河運往華東地區(qū)比鐵路可節(jié)約運費近60元,可降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,增加企業(yè)的生產(chǎn)效益和產(chǎn)品的生存競爭能力。同時,沙潁河常年通航后,可以帶動航運業(yè)和運輸服務(wù)業(yè),增加就業(yè)人口,對穩(wěn)定社會將起到積極的作用。

3.沿岸水環(huán)境得到改善

沿河航運樞紐工程的建設(shè),常年抬升了河道蓄水位,可以有效補充兩岸地下水,特別是周口市地下水嚴(yán)重超采的現(xiàn)狀將得到有效改善。同時,河道水體的增大,有利于水生物的繁殖發(fā)育,河流生態(tài)環(huán)境將得到明顯改善。

三、沙潁河復(fù)航工程對河道防洪水資源配置影響

1.對河道防洪的影響

(1)對水文測報的影響

河南省境內(nèi)沙潁河復(fù)航河段長228km,現(xiàn)在馬灣、漯河、周口、槐店攔河大閘下游設(shè)有4個水文觀測站,漯河、周口為國家級報汛站。沙潁河是淮河正陽關(guān)以上的重要洪水來源,因此,汛期周口閘以下由淮河流域防汛指揮部實施洪水調(diào)度。沙潁河復(fù)航后,沿河樞紐工程的投入運行,勢必改變洪水的自然流態(tài),無論在汛期或者枯水季節(jié),其觀測到的水文數(shù)據(jù)將出現(xiàn)嚴(yán)重失真,對洪水調(diào)度和水資源調(diào)度造成不利影響。

(2)對洪水調(diào)度的影響

根據(jù)淮河流域確定的洪水調(diào)度方案,為確?;春痈闪鞯姆篮榘踩?,沙潁河漯河水文站控制下泄流量不超過3000m3/s,多余洪水須在漯河以西處理,因此,除充分發(fā)揮上游水庫攔蓄削峰外,還在沙潁河干流上設(shè)有霍堰、包頭趙和張灣3處分洪口門。為滿足通航的需要,航運部門在220km的干流上新建西陳、大路李、葫蘆灣、鄭埠口4座樞紐工程后,加上已建的馬灣、漯河、周口、槐店4座攔河大閘,平均不足30km將有1座攔河工程,這些攔河工程最小設(shè)計蓄水量在1000萬m3以上,槐店閘達4000萬m3,一旦發(fā)生較大洪水,洪水預(yù)見期極短,可能導(dǎo)致攔河建筑物來不及騰庫錯峰,調(diào)度決策十分困難。特別是西陳樞紐位于北汝河與沙潁河交匯處,其上游距北汝河大陳閘18km,下游距霍堰分洪口約3.5km,北汝河作為沙潁河主要洪水來源地,若沙潁河上游發(fā)生大特大暴雨洪水,動用霍堰分洪口分洪時機難以把握,可能造成巨大的社會、經(jīng)濟、環(huán)境損失。

(3)對河道防洪工程的影響

沙潁河現(xiàn)有防洪工程的結(jié)構(gòu)形式和標(biāo)準(zhǔn)是按照河道現(xiàn)有行洪標(biāo)準(zhǔn)、水位、洪水歷時等確定的設(shè)計參數(shù),復(fù)航樞紐工程設(shè)計的蓄水位超出了防洪工程確定的防護標(biāo)準(zhǔn),航道投入運行后,將導(dǎo)致防洪工程內(nèi)部排水不暢,從而引起工程失穩(wěn)甚至滑塌。同時,船行波對河道岸坡具有沖擊反拉作用,易引起水土流失,破壞護岸結(jié)構(gòu),引起護岸滑塌,特別是對干砌塊、草皮等防護工程的影響更為嚴(yán)重。同樣受水位抬升和船行波的影響,河道岸坡也會發(fā)生坍塌和滑坡,加劇險工險情的發(fā)展。此外,部分河段為地上半懸河,堤防內(nèi)灘地高于堤防外地面,內(nèi)外有一定的高差,長期高水位運行會使堤基堤身的透水層在滲水壓力作用下發(fā)生滲水,久而久之會危及堤防安全。

(4)管理體制對防洪調(diào)度可能產(chǎn)生的影響

沙潁河現(xiàn)有的攔河建筑物和已建河道防洪工程皆有水利部門實施維護、運行管理,其防洪調(diào)度除周口閘以下由淮河流域防汛指揮部實施洪水調(diào)度外,其他攔河建筑物均由河南省防汛抗旱指揮部統(tǒng)一調(diào)度。航運樞紐、航道工程建成投入運行后,歸屬航運部門設(shè)立的管理單位實施管理。洪水期間,由于分頭管理,可能導(dǎo)致洪水調(diào)度命令執(zhí)行不暢或延后,從而產(chǎn)生不可估量的損失。

2.對水資源配置的影響

(1)沙潁河水系內(nèi)有平頂山、許昌、漯河、周口等4個地級市,是中原經(jīng)濟區(qū)人口比較稠密、經(jīng)濟相對發(fā)達的區(qū)域。沙潁河為區(qū)域的農(nóng)業(yè)、工業(yè)和居民生活、城市建設(shè)提供水資源保障。而現(xiàn)實的情況是,隨著經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展,沙潁河資源性缺水問題日趨嚴(yán)峻,實施沙潁河最嚴(yán)格水資源管理制度被提到重要位置。根據(jù)已擬定的沙潁河水資源配置方案,省級控制平頂山、許昌、漯河、周口市際斷面下泄流量,在保證生態(tài)流量的前提下,最大限度地滿足工農(nóng)業(yè)和城市居民生活用水。在枯水季節(jié),河道徑流量十分有限,因航運樞紐工程的建設(shè),將導(dǎo)致市際斷面處測不到下泄流量,控制各地實際取水量的方案將無法實現(xiàn)。

(2)對河道水質(zhì)的影響

沙潁河全線復(fù)航后,由于攔河樞紐工程的建設(shè),所蓄水量基本為“死水”;加之來往船只排放的含油廢水和生活污水進入河道,因河流失去了自凈能力,導(dǎo)致水質(zhì)惡化,引發(fā)生態(tài)和城鎮(zhèn)居民飲水危機。

四、建議

要想從根本上解決沙潁河復(fù)航河段攔蓄水工程對防汛工作的不利影響,相關(guān)部門必須立即采取一系列有效對策,盡可能通過科學(xué)的手段確保河道防洪和水質(zhì)安全,對此提出以下建議:

1.水文觀測部門要編制完善測報方案

由于沙潁河通航河段建有多級攔河樞紐工程,從而導(dǎo)致現(xiàn)有觀測斷面的水位、流速變化頻繁,水位流量關(guān)系復(fù)雜。因此,水文部門要加大研究力度,編制完善水文檢測方案,引入先進的觀測設(shè)備和儀器,確保觀測數(shù)據(jù)的真實、可靠。

2.防汛抗旱指揮部門要加強洪水調(diào)度方案的研究制定

省防汛抗旱指揮部門應(yīng)通過數(shù)學(xué)模型或物理模型,研究不同洪水頻率情況下,各攔蓄工程的泄流條件、泄流方式與河段洪水傳播時間之間關(guān)系,科學(xué)合理地制定不同工況條件下的洪水調(diào)度預(yù)案。同時,省防汛抗旱指揮部要與省航運管理局盡快溝通協(xié)商,建立起防汛指揮機構(gòu)與沙潁河航運管理單位之間可靠的信息傳輸通道,確保航運樞紐工程的運用方式,嚴(yán)格執(zhí)行防汛指揮機構(gòu)調(diào)度命令,保障沙潁河防洪安全。

3.航運工程的運行管理須服從于水利部門管理

沙潁河通航樞紐工程的建設(shè),改變了河道豐、枯水季節(jié)水位變化規(guī)律,通航河段常年處于高水位運行,河道岸坡處于飽和狀態(tài),加之船行波和蓄水工程水位變化的影響,勢必導(dǎo)致已建河道防洪工程失穩(wěn)、滑塌,防洪工程將失去抗御洪水的能力,因此恢復(fù)防洪工程抗洪功能的投資,需由航運管理部門承擔(dān)。為防止通航河段水體污染,航運管理部門要加強船只管理,嚴(yán)格執(zhí)行《船舶污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,嚴(yán)禁將未經(jīng)處理的含油廢水和生活污水、生活垃圾排入河道。

4.沙潁河水資源分配方案和控制措施需進行調(diào)整

通航樞紐工程和航道的建設(shè),改變了天然河道的自然流態(tài),有關(guān)部門制定的省級監(jiān)控平頂山、許昌、漯河、周口市際斷面下泄流量的控制措施已不能實現(xiàn)。因此,需加強研究,制定符合實際的措施和方案。

作者:孟新安